CN112444713B - 一种量子芯片检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于芯片测试领域,具体公开了一种量子芯片检测方法。所述量子芯片上设置有多个一一对应的且相互耦合的量子比特装置和量子比特探测器、并联连接各个所述量子比特探测器的数据传输总线、耦合连接所述量子比特装置的第一控制信号传输线。所述数据传输总线用于接收量子比特读取信号和发射量子比特读取反馈信号,借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,依次检测并确定所述数据传输总线的传导性、所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能;进而在所述第一控制信号传输线上施加直流偏置调控信号,检测所述第一控制信号传输线的传导性以及所述量子比特装置的工作性能,判断量子芯片是否合格,提供了量子芯片的标准检测方法。
Description
技术领域
本发明属于芯片测试领域,特别是一种量子芯片检测方法。
背景技术
量子芯片作为芯片的一种,是量子计算机的基本构成单元,是以量子态的叠加效应为原理,以量子比特为信息处理的载体的处理器,量子芯片内部至少具有一个量子比特。量子芯片主要包含超导量子芯片、半导体量子芯片、量子点芯片、离子阱及NV(金刚石)色心等。
量子芯片上集成有多个一一对应的且相互耦合的量子比特装置和量子比特探测器,各所述量子比特探测器远离对应所述量子比特装置的一端均连接至集成设置在所述量子芯片上的一数据传输总线,用于接收量子比特读取信号和发射量子比特读取反馈信号;各所述量子比特装置上均耦合连接有第一控制信号传输线,所述第一控制信号传输线提供的第一控制信号用于改变所述量子比特装置的相关信息。量子芯片检测其性能,表现在量子芯片的数据传输总线、量子比特探测器、量子比特装置、第一控制信号传输线是否导通、工作性能是否达标。
目前,并没有对量子芯片的标准检测方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种量子芯片检测方法,以解决现有技术中的缺陷,它能够实现对量子芯片的检测,检测流程简单、数据分析直观、高效。
本发明采用的技术方案如下:
一种量子芯片检测方法,所述量子芯片上设置有多个一一对应的且相互耦合的量子比特装置和量子比特探测器,各所述量子比特探测器远离对应所述量子比特装置的一端均连接至集成设置在所述量子芯片上的一数据传输总线,所述数据传输总线用于接收量子比特读取信号和发射量子比特读取反馈信号;
各所述量子比特装置上均耦合连接有第一控制信号传输线,所述第一控制信号传输线提供的第一控制信号包括直流电压偏置信号。
进一步的,所述检测方法包括:
借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测并确定所述数据传输总线的传导性;
在所述数据传输总线的传导性达标的基础上,借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测并确定所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能;
在所述量子比特探测器的工作性能达标的基础上,借助所述量子比特探测器的工作参数、所述直流电压偏置信号、所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测所述第一控制信号传输线的传导性,确定所述量子比特装置的工作性能,并判断量子芯片是否合格。
进一步的,借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测并确定所述数据传输总线的传导性;具体包括:
在所述量子比特装置处于第一设定工作模式下,只施加量子比特读取信号;
获得只施加所述量子比特读取信号时对应的所述量子比特读取反馈信号曲线,并记为数据传输总线特征能谱曲线;
确定所述数据传输总线特征能谱曲线中的峰值参数;
对所述峰值参数进行检验,若检验通过,则所述数据传输总线的性能达标;若检验不通过,则完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片不合格。
进一步的,所述第一设定工作模式包括:
所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合且所述量子比特读取信号处于第一预设频率范围的模式、所述量子比特装置和所述量子比特探测器无效耦合且所述量子比特读取信号处于第一预设频率范围的模式之一。
进一步的,所述峰值参数包括信号峰数量、峰值频率、峰值幅度至少之一;判断所述峰值参数是否符合预设参数,具体包括:
检验在第一预设频率范围内,所述信号峰数量是否等于预设数值;
或,
检验所述峰值频率与指定所述量子比特探测器的预设频率的差值是否在预设容忍值以内;
或,
检验所述峰值幅度是否达到预设幅度容忍值以内。
进一步的,当所述峰值频率与指定量子比特探测器的预设频率的差值在预设容忍值以内时,确定所述峰值频率为指定量子比特探测器的本征工作频率或相干工作频率。
进一步的,借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测并确定所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能;具体包括:
针对待检测所述量子比特探测器,在所述量子比特装置处于第二设定工作模式下,只施加所述量子比特读取信号;
获得只施加所述量子比特读取信号时对应的所述量子比特读取反馈信号曲线,并记为量子比特探测器特征能谱曲线;
根据所述量子比特探测器特征能谱曲线确定待检测所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能;
对所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能进行检验,若检验通过,则所述量子比特探测器的性能达标;若检验不通过,则完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片不合格。
进一步的,所述第二设定工作模式至少包括:
所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合且所述量子比特读取信号处于第二预设频率范围的模式、所述量子比特装置和所述量子比特探测器无效耦合且所述量子比特读取信号处于第二预设频率范围的模式之一。
进一步的,所述根据所述量子比特探测器特征能谱曲线确定待检测所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能,具体包括:
对所述量子比特探测器特征能谱曲线进行拟合处理,得到所述量子比特探测器精确的本征工作频率或相干工作频率以及品质因子;
检测所述品质因子是否达到预设范围。
进一步的,所述借助所述量子比特探测器的工作参数、所述直流电压偏置信号、借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检验所述第一控制信号传输线的传导性,确定所述量子比特装置的工作性能,具体包括:
所述量子比特装置处于第三设定工作模式下,施加所述直流电压偏置信号和所述量子比特读取信号,其中所述直流电压偏置信号的值为一系列预设固定值;
在每个所述预设固定值的所述直流电压偏置信号作用时,均获得施加所述量子比特读取信号时对应的所述量子比特读取反馈信号;并将量子比特读取反馈信号随所述直流电压偏置信号以及量子比特读取信号变化的图像记为量子比特探测器调制能谱曲线;
确定所述量子比特探测器调制能谱曲线中的调制峰值参数,其中,所述调制峰值参数包含每个所述预设固定值的所述直流电压偏置信号作用下,所述量子比特探测器调制能谱曲线中的峰值参数;
检验所述调制峰值参数是否随所述直流电压偏置信号的所述预设固定值具有周期性变化性质;
若判断呈周期变化性,再检验所述调制峰值参数随所述直流电压偏置信号的所述预设固定值的具体变化范围以及变化周期是否在预设数值范围以内,若检验通过,则判断所述第一控制信号传输线的传导性达标,并确定所述量子比特装置的工作性能达标,完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片合格;若检验不通过,则完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片不合格。
进一步的,其特征在于,所述第三设定工作模式包括:
所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合且所述量子比特读取信号处于第三预设频率范围的模式。
与现有技术相比,本发明通过在数据传输总线一端接收量子比特读取信号,所述量子比特读取信号依次通过所述数据传输总线、量子比特探测器、量子比特装置,通过设置在所述量子比特装置上的第一控制信号传输线,提供第一控制信号,改变所述量子比特装置相关信息,并通过所述量子比特探测器读取所述量子比特装置相关信息并得到所述量子比特读取反馈信号,最终通过所述数据传输总线另一端发射所述量子比特读取反馈信号,借助所述量子比特读取反馈信号和所述量子比特读取信号,检测并确定所述数据传输总线的传导性、所述量子比特探测器的工作参数及工作性能、所述第一控制信号传输线的传导性及所述量子比特装置的工作性能,本发明提供的量子芯片的标准检测方法,检测流程简单,数据分析直观、高效。
附图说明
图1是本发明量子芯片内部结构组成图;
图2是本发明量子比特检测流程图;
图3是本发明数据传输总线特征能谱曲线示意图;
图4是本发明数据传输总线特征能谱曲线第二种表现示意图;
图5是本发明量子比特探测器特征能谱曲线示意图;
图6是本发明量子比特探测器调制能谱曲线示意图;
图7是本发明一种量子芯片检测方法流程图。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
本发明的实施例1提供了一种量子芯片检测方法,如图1所示,所述量子芯片上设置有多个一一对应的且相互耦合的量子比特装置和量子比特探测器,各所述量子比特探测器远离对应所述量子比特装置的一端均连接至集成设置在所述量子芯片上的一数据传输总线,所述数据传输总线用于接收量子比特读取信号和发射量子比特读取反馈信号;各所述量子比特装置上均耦合连接有第一控制信号传输线,所述第一控制信号传输线提供的第一控制信号包括直流电压偏置信号。
如图2所示,所述检测方法包括:
步骤S101:借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测并确定所述数据传输总线的传导性。
具体的,以上所述量子比特读取信号的信号源由硬件设备提供,包括但不限于矢量网络分析仪、射频信号发生器等,并从所述数据传输总线一端进入量子芯片,并进入每一对一一对应且相互耦合连接的所述量子比特探测器和所述量子比特装置,与所述量子比特探测器和/或所述量子比特装置相互作用,得到反映所述量子比特装置相关信息和/或反映所述量子比特探测器相关信息的所述量子比特读取反馈信号,所述量子比特读取反馈信号从所述数据传输总线另一端输出至信号采集设备,所述信号采集设备包括但不限于网络分析仪、信号采集卡等。通过对所述信号采集设备采集的信号的处理进而获得所述量子比特装置相关信息和/或反映所述量子比特探测器相关信息。
其中,所述量子比特装置相关信息包括量子比特频率信息、量子比特量子态信息之一或者其组合;而所述量子比特探测器相关信息包括量子比特探测器本征工作频率、量子比特探测器相干工作频率、量子比特探测器品质因子之一或者其组合;其中,所述量子比特探测器本征工作频率是指指所述量子比特探测器和所述量子比特装置在失效耦合工作模式下,所述量子比特探测器的固有频率;而所述量子比特探测器相干工作频率是指所述量子比特探测器和所述量子比特装置在有效耦合工作模式下,所述量子比特探测器的工作频率。
需要说明的是,当所述量子比特读取反馈信号反映所述量子比特探测器相关信息时,所述量子比特探测器相关信息的具体类型,即所述量子比特探测器相关信息是所述量子比特探测器本征工作频率还是所述量子比特探测器相干工作频率受所述量子比特读取信号的功率的影响。
具体而言,所述量子比特读取信号的信号源输出功率决定所述量子比特装置处于有效工作模式或者失效工作模式之一。
其中,所述有效工作模式是指施加的所述量子比特信号的功率为低功率时,所述量子比特探测器和量子比特装置之间有效耦合;具体表现为:所述量子比特探测器和所述量子比特装置之间不仅可以进行量子态和量子信息的有效传递,且同时,所述量子比特探测器相关信息会因所述量子比特装置的不同量子态和/或不同量子信息表现出差异,且同时,利用所述量子比特探测器相关信息因所述量子比特装置相关信息中不同量子态和/或不同量子信息的差异,能够有效地获取所述量子比特装置相关信息。
所述无效工作模式是指施加的所述量子比特信号的功率为高功率时,所述量子比特探测器和量子比特装置之间无效耦合;具体表现为:所述量子比特探测器和所述量子比特装置之间不进行量子态和量子信息的有效传递,且同时,所述量子比特探测器相关信息不会因所述量子比特装置的不同量子态和/或不同量子信息表现出差异,所述量子比特探测器相关信息反映的是所述量子比特探测器的本征工作频率。
需要说明的是,高功率和低功率是根据所述量子比特读取信号作用与所述量子比特探测器时带来的所述量子比特探测器内的光子数和所述量子比特装置内的原子数量的差别而定的,具体原理属于原子和光场相互作用领域的公知常识,可以参考腔量子电动力学基本理论知识,在此不展开详细阐述。
其中,获得的所述量子比特读取反馈信号所包含的信息由量子芯片上所施加的控制信号和所述量子比特读取信号决定。
具体的,当所述第一控制信号传输线上未提供所述第一控制信号,而所述数据传输总线上提供所述量子比特读取信号时,即量子芯片上未施加所述第一控制信号,而只施所述加量子比特读取信号时,相当于所述量子比特读取信号施加在相互耦合连接的所述量子比特探测器和所述量子比特装置上,且所述量子比特装置不受所述第一控制信号调控,所述量子比特装置相关信息不发生改变。此时,所述量子比特读取反馈信号反映所述量子比特探测器相关信息。此时通过对所述量子比特读取反馈信号的处理,该处理包括但不限于对比所述量子比特读取反馈信号和所述量子比特读取信号,可以判断所述数据传输总线的传导性,以及所述量子比特探测器的工作性能。而当所述第一控制信号传输线上提供所述第一控制信号时,而且所述数据传输总线上提供所述量子比特读取信号时,即量子芯片上同时施加所述第一控制信号和所述量子比特读取信号时,相当于所述量子比特读取信号施加在相互耦合连接的所述量子比特探测器和所述量子比特装置上,且所述量子比特装置受所述第一控制信号调控,所述量子比特装置相关信息发生改变。此时,所述量子比特读取反馈信号反映所述量子比特装置相关信息。
需要说明的是,所述量子芯片上可以施加的控制信号包括但不限于本实施例通过所述第一控制信号传输线提供的所述直流电压偏置信号。
反映在具体操作的时候,步骤S101借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测并确定所述数据传输总线的传导性,具体包括:
步骤S101-1:在所述量子比特装置处于第一设定工作模式下,只施加量子比特读取信号。
需要说明的是,以上所述的所述第一设定工作模式包括以下两种:
(a)所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合且所述量子比特读取信号处于第一预设频率范围的模式;
(b)所述量子比特装置和所述量子比特探测器无效耦合且所述量子比特读取信号处于第一预设频率范围的模式。
在(a)种模式下,所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合,此时所述量子比特读取反馈信号反映的是所述量子比特探测器的相干工作频率;
在(b)种模式下,所述量子比特装置和所述量子比特探测器无效耦合,此时所述量子比特读取反馈信号反映的是所述量子比特探测器的本征工作频率。
在本实施例中,如图1所示,提供的量子芯片可以包含N个一一对应且相互耦合连接的所述量子比特探测器和所述量子比特装置,其中:N为大于等于1的整数。而所述数据传输总线作为给任一相互耦合连接的所述量子比特探测器和所述量子比特装置传输所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,在检测所述数据传输总线时,施加的所述量子比特读取信号的频率范围需要覆盖所有所述量子比特探测器的频率,即以上所述第一预设频率范围需要根据所有所述量子比特探测器的预设频率值设置并覆盖所有所述量子比特探测器的预设频率值设置。
步骤S101-2:获取所述量子比特读取反馈信号相对所述量子比特读取信号的变化的数据传输总线特征能谱曲线。
其中,如图3所示,所述数据传输总线特征能谱曲线是所述量子比特读取反馈信号与所述量子比特读取信号的比值S21的参数曲线所述S21参数包括频率、幅度、相位等信息。需要说明的是,所述数据传输总线特征能谱曲线除了用波峰的表现形式,还可以用波谷的表现形式,如图4所示。其中所述波谷参数和所述波峰参数能够同等程度地描述量子比特探测器的固有性质,以及在有效耦合工作模式下量子比特的量子态和/或量子信息对量子比特探测器的影响。
步骤S101-3:确定所述数据传输总线特征能谱曲线中的峰值参数。
需要说明的是,所述峰值参数包括信号峰数量、峰值频率、峰值幅度至少之一。
步骤S101-4:对所述峰值参数进行检验,若检验通过,则所述数据传输总线的性能达标;若检验不通过,则完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片不合格。
具体的,当判断所述信号峰数量等于所述量子比特探测器的数量,说明所述数据传输总线与每一个所述量子比特探测器的连通性合格;并判断所述峰值频率与指定所述量子比特探测器的预设频率的差值是否在预设容忍值以内;当判断所述峰值频率与指定所述量子比特探测器的预设频率的差值在预设容忍值以内,则说明每一个所述量子比特探测器均对所述量子比特读取信号有响应,所述峰值频率为对应的所述量子比特探测器的本征工作频率。
当所述峰值参数为峰值幅度,判断所述峰值幅度是否达到预设幅度容忍值以内。
在具体操作的时候,需要先判断所述信号峰数量是否等于所述量子比特探测器的数量,再判断所述峰值频率与指定所述量子比特探测器的预设频率的差值是否在预设容忍值以内,然后在前两者都确定的基础上再判断峰值幅度是否达到预设幅度容忍值以内,如果达到,则说明所述数据传输总线的性能达标。若检验不通过,则完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片不合格。
通过步骤S101的操作,实现了数据传输总线的传导性的检测筛选,并获得了各所述量子比特探测器的本征工作频率或相干工作频率。
但是在进行量子芯片的进一步检测时,需要精细化参数作为进一步检测的参数设置依据,因此本实施例提供步骤S102。
步骤S102:在所述数据传输总线的传导性达标的基础上,借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测并确定所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能。
借助步骤S102,在所述数据传输总线的传导性达标的基础上,检测并确定所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能,一方面符合量子芯片上所述量子比特探测器直接与所述数据传输总线连接的实际应用场景;另一方面,每次施加的所述量子比特读取信号也是经过所述量子比特探测器耦合传输至所述量子比特装置,而所述量子比特装置内的相关信息的非破坏性读取也是通过所述量子比特探测器进行的,所以在进行量子比特装置检测之前,需要先检测并确定所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能。
具体而言,在所述数据传输总线的传导性达标的基础上,进行的所述量子比特探测器的检测及其工作参数以及工作性能的确定,具体包括:
步骤S102-1:针对待检测所述量子比特探测器,在所述量子比特装置处于第二设定工作模式下,只施加所述量子比特读取信号。
其中,所述第二设定工作模式至少包括:
所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合且所述量子比特读取信号处于第二预设频率范围的模式、所述量子比特装置和所述量子比特探测器无效耦合且所述量子比特读取信号处于第二预设频率范围的模式之一。
其中:所述第二预设频率范围根据步骤S101得到的各所述量子比特探测器的本征工作频率确定。具体而言,针对每个待检测所述量子比特探测器,以该待检测所述量子比特探测器的本征工作频率为中心,确定所述第二预设频率范围,然后测量只施加该所述第二预设频率范围的所述量子比特读取信号时得到的所述量子比特读取反馈信号。
本实施例在实施的时候,设置两个所述第二预设频率范围,两个所述第二预设频率范围均以待检测所述量子比特探测器的本征工作频率为中心,且所述两个第二预设频率范围的区间范围不同,分别记为小范围频率区间和大范围频率区间。在本实施例中,在所述小范围频率区间进行测试,可以获得关于所述量子比特探测器在峰值频率附近更多的细节,记为主数据;在所述大范围频率区间进行测试,可以用于更多地获取所述数据传输总线的本底数据,用于在分析所述量子比特探测器工作参数的时候扣除本底的影响,作为补偿。
步骤S102-2:获得只施加所述量子比特读取信号时对应的所述量子比特读取反馈信号,记为量子比特探测器特征能谱曲线图5。
其中,如图5所示,所述量子比特探测器特征能谱曲线,反映的是在所述第二预设频率范围内,所述量子比特读取反馈信号与所述量子比特读取信号的比值S21的参数曲线。
具体而言,在所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合且所述量子比特读取信号处于所述小范围频率区间下,获得只施加所述量子比特读取信号时,所述量子比特读取反馈信号相对所述量子比特读取信号的变化曲线,记为第一量子比特探测器特征能谱曲线;在所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合且所述量子比特读取信号处于所述大范围频率区间下,获得只施加所述量子比特读取信号时,所述量子比特读取反馈信号相对所述量子比特读取信号的变化曲线,记为第二量子比特探测器特征能谱曲线;
或/和,
在所述量子比特装置和所述量子比特探测器无效耦合且所述量子比特读取信号处于所述小范围频率区间下,获得只施加所述量子比特读取信号时,所述量子比特读取反馈信号相对所述量子比特读取信号的变化曲线,记为第一量子比特探测器特征能谱曲线;在所述量子比特装置和所述量子比特探测器无效耦合且所述量子比特读取信号处于所述大范围频率区间下,获得只施加所述量子比特读取信号时,所述量子比特读取反馈信号相对所述量子比特读取信号的变化曲线,记为第二量子比特探测器特征能谱曲线。
步骤S102-3:根据所述量子比特探测器特征能谱曲线确定待检测所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能。
具体而言,根据所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合时的所述第一量子比特探测器特征能谱曲线和所述第二量子比特探测器特征能谱曲线确定待检测所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能,和/或根据所述量子比特装置和所述量子比特探测器无效耦合的所述第一量子比特探测器特征能谱曲线和所述第二量子比特探测器特征能谱曲线确定待检测所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能。
其中,以上所述的根据所述第一量子比特探测器特征能谱曲线和所述第二量子比特探测器特征能谱曲线确定待检测所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能,具体可以描述如下:
步骤S102-3-1:对所述量子比特探测器特征能谱曲线进行拟合处理,得到所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合时,所述量子比特探测器的相干工作频率和品质因子以及所述量子比特装置和所述量子比特探测器无效耦合时,所述量子比特探测器的本征工作频率和品质因子
可以理解的是,探测器的品质因子,是评估探测器对探测信号(即量子比特读取信号)响应能力的参数。品质因子分为外品质因子与内品质因子,其中外Q描述的是量子比特探测器传出探测信号的效率,内品质因子描述的是探测信号在量子比特探测器中的耗散程度。内品质因子和外品质因子体现在探测器的频率响应数据的曲线中,可以根据腔量子电动力学中的输入输出理论以及传输线的性质建立品质因子拟合函数,进而精确地得到探测器的频率精确值、探测器的外品质因子以及探测器的内品质因子,在此不展开详细阐述。
步骤S102-3-2:检测所述品质因子是否达到预设范围。
通过步骤S102,可以确定所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能,若检验通过,则所述量子比特探测器的性能达标,为所述量子比特装置的初步检测提供支撑;若检验不通过,则完成对该所述量子芯片的检验,并判定该所述量子芯片不合格。
需要说明的是,步骤S102中根据所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合下的所述第一量子比特探测器特征能谱曲线和所述第二量子比特探测器特征能谱曲线确定的待检测所述量子比特探测器相干工作频率,和根据所述量子比特装置和所述量子比特探测器无效耦合下的所述第一量子比特探测器特征能谱曲线和所述第二量子比特探测器特征能谱曲线确定的待检测所述量子比特探测器本征工作频率,两者的差值反映了所述量子比特装置在受外部控制信号时对所述量子比特探测器的影响,又称为所述量子比特探测器的色散偏移。当量子比特装置上施加外部控制信号时,量子比特探测器的色散偏移受外部控制信号的调控。
需要说明的是,所述量子比特探测器的色散偏移值可以反映所述量子比特装置相关信息,其中,所述量子比特装置相关信息可以是所述量子比特装置的量子态信息和/或频率信息,而本发明中反映的是所述量子比特装置的频率信息。
在腔量子电动力学中,用J-C模型表示单个二能级原子与单模光场的相互作用,原子的两个能级分别记为基态|g>与激发态|e>;单模光场也被量化为Fock态|n>,其中代表光子数,为光子的湮没算符。假定原子从基态|g>到激发态|e>的能级跃迁频率为ωA,从激发态|e>到基态|g>的能量弛豫速率为Γ;光场被束缚在光腔中,光场的能级跃迁频率为ωc,光子离开光腔的逃逸速率(或者称光子的耗散速率)为κ;原子与光子的耦合强度为g,忽略原子的能量弛豫速率以及光子的退相干速率,在无外界作用下,J-C模型对应的哈密顿量形式为:
当二能级原子与单模光场处于强耦合条件且原子与光场能级大失谐的情况下,J-C模型对应的哈密顿量形式为:
其中,光场对应的本发明的所述量子比特探测器,原子对本发明的所述量子比特装置;在有效耦合条件下:当所述量子比特装置的量子态和频率发生改变时,所述量子比特探测器的频率也会因为所述量子比特装置的量子态和频率的变化而变化,因此通过测量所述量子比特探测器的频率变化就可以间接测量出所述量子比特装置的量子态和频率变化。
通过上述2个公式,可以总结出:在所述量子比特探测器与所述量子装置在有效耦合模式下,可以通过测量所述量子比特探测器的色散频移值获得所述量子比特装置相关信息的变化量,所述变化量具体体现为所述量子比特装置的量子态变化和/或频率变化。
步骤S103:在所述量子比特探测器的工作性能达标的基础上,借助所述量子比特探测器的工作参数、所述直流电压偏置信号、借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检验所述第一控制信号传输线的传导性,确定所述量子比特装置的工作性能。
如上所述,当所述第一控制信号传输线上提供所述第一控制信号,而所述数据传输总线上提供所述量子比特读取信号时,即量子芯片上同时施加所述第一控制信号和所述量子比特读取信号时,相当于所述量子比特读取信号施加在相互耦合连接的所述量子比特探测器和所述量子比特装置上,且所述量子比特装置受所述第一控制信号调控,所述量子比特装置相关信息发生改变。此时,所述量子比特读取反馈信号反映所述量子比特装置相关信息。因此,可以在所述量子比特探测器的工作性能达标的基础上,借助所述量子比特探测器的工作参数、所述直流电压偏置信号、所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检验所述第一控制信号传输线的传导性,并确定所述量子比特装置的工作性能。
而所述量子比特读取反馈信号所反映的所述量子比特装置相关信息的具体类型,即所述量子比特读取反馈信号反映的是量子比特频率信息、量子比特量子态信息之一或者其组合,需要根据所述第一控制信号传输线上施加的控制信号类型决定。
在本实施例,通过所述第一控制信号给所述量子比特装置提供直流电压偏置信号,该所述直流电压偏置信号耦合进入所述量子比特装置,可以起到改变所述量子比特装置频率的作用。在所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合条件下,所述量子比特读取信号作用在所述量子比特探测器上,所述量子比特读取反馈信号将随着所述直流电压偏置信号变化而改变。通过观测所述量子比特读取反馈信号将随着所述直流电压偏置信号的变化而改变,检测所述第一控制信号传输线的传导性并判断量子比特的是否正常工作,可以实现对所述量子比特装置的快速方便检验确认。
在具体操作的时候,所述量子比特装置的快速方便检验确认的具体步骤如下:
步骤S103-1:所述量子比特装置处于第三设定工作模式下,施加所述直流电压偏置信号和所述量子比特读取信号,其中所述直流电压偏置信号的值为一系列预设固定值。
需要说明的是,所述第三设定工作模式包括:
所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合且所述量子比特读取信号处于第三预设频率范围的模式。其中,第三预设频率范围根据步骤S102中所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合下的第一量子比特探测器特征能谱曲线和第二量子比特探测器特征能谱曲线确定,即根据所述量子比特探测器的相干工作频率确定。
步骤S103-2:在每个所述预设固定值的所述直流电压偏置信号作用时,均获得施加所述量子比特读取信号时对应的所述量子比特读取反馈信号;并将所述量子比特读取反馈信号随所述直流电压偏置信号以及量子比特读取信号变化的图像记为量子比特探测器调制能谱曲线
具体的,如图6所示,所述量子比特探测器调制能谱曲线反映的是所述量子比特读取反馈信号随所述直流电压值指信号的变化以及所述量子比特读取反馈信号随所述量子比特读取信号的变化,通过二维深度图表示。
步骤S103-3:确定所述量子比特探测器调制能谱曲线中的调制峰值参数,其中,所述调制峰值参数包含每个所述预设固定值的所述直流电压偏置信号作用下,所述量子比特探测器调制能谱曲线中的峰值参数。
步骤S103-4:检验所述量子比特探测器调制能谱曲线中的峰值参数是否随所述直流电压偏置信号的所述预设固定值以及所述量子比特读取信号变化具有周期性变化性质。
步骤S103-5:若判断呈周期变化性质,再检验所述调制峰值参数随所述直流电压偏置信号的所述预设固定值的具体变化范围以及变化周期是否在预设数值范围以内,若检验通过,则判断所述第一控制信号传输线的传导性达标,并确定所述量子比特装置的工作性能达标,完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片合格。若检验不通过,则完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片不合格。
通过步骤S103只借助所述量子比特读取反馈信号的变化规律,而没有通过确定量子比特频率具体值的方法,进行量子比特装置的初步筛选,方便快捷。
与现有技术相比,本发明通过在所述数据传输总线一端接收量子比特读取信号,所述量子比特读取信号依次通过所述数据传输总线、量子比特探测器、量子比特装置,通过设置在所述量子比特装置上的第一控制信号传输线,提供第一控制信号,改变所述量子比特装置相关信息,并通过所述量子比特探测器读取所述量子比特装置相关信息并生成所述量子比特读取反馈信号,最终通过所述数据传输总线另一端发射所述量子比特读取反馈信号,借助所述量子比特读取反馈信号和所述量子比特读取信号,检测并确定所述数据传输总线的传导性、所述量子比特探测器的工作参数及工作性能、所述第一控制信号传输线的传导性及所述量子比特装置的工作性能,本发明提供的一种量子芯片检测方法,检测流程简单,数据分析直观、高效。
实施例2
下面以对6比特量子芯片执行上述的量子芯片检测为例展开具体阐述,其中,6个量子比特探测器的预设频率设置在6GHz-7GHz之间,所以第一预设频率范围6GHz-7GHz,而在本量子芯片中,当提供量子比特读取信号的信号源输出-10dBm左右的功率的时候,通过量子芯片测试线路达到量子芯片中的数据传输总线并输送到量子比特探测器时,量子比特装置和量子比特探测器之间达到无效耦合的工作状态;提供量子比特读取信号的信号源输出-40dBm左右功率的时候,通过量子芯片测试线路达到量子芯片中的数据传输总线并输送到量子比特探测器时,量子比特装置和量子比特探测器之间达到有效耦合的工作状态。
针对该6比特量子芯片的检测操作具体包括如下:
步骤201:借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测并确定所述数据传输总线的传导性。具体包括:
步骤201-1:在量子芯片上只施加功率-40dBm,频率范围为6GHz-7GHz的量子比特读取信号;
步骤201-2:测量所述量子比特读取反馈信号相对所述量子比特读取信号的变化曲线,记为数据传输总线特征能谱曲线;
步骤201-3:确定所述数据传输总线特征能谱曲线的信号峰数量是否等于6个(即量子比特探测器的数量),并判断所述峰频率与指定所述量子比特探测器的预设频率的差值是否在预设容忍值以内。
当判断所述信号峰数量等于所述量子比特探测器的数量,且判断所述峰值频率与指定所述量子比特探测器的预设频率的差值是在预设容忍值以内,则说明每一个所述量子比特探测器均对所述量子比特读取信号有响应,所述峰值频率为对应的所述量子比特探测器的本征工作频率。在此基础上,判断所述数据传输总线特征能谱曲线中的每个所述峰值幅度是否达到预设幅度容忍值以内,如果达到,则说明所述数据传输总线的传导性达标,且每个量子比特探测器的性能均正常。
本发明具体实施时,采用的是6位量子芯片,具有6个所述量子比特探测器,其中,6个所述量子比特探测器的预设工作频率分别为:6.35GHz、6.4GHz、6.45GHz、6.5GHz、6.55GHz、6.6GHz。通过所述数据传输总线特征能谱曲线可以读出6个信号峰,而且通过所述数据传输总线特征能谱曲线可以直观的读出所述6个信号峰对应的6个频率值和幅度值,通过所述数据传输总线特征能谱曲线读出的结果与预设的结果基本一致,因此可以判断出所述数据传输总线是导通的,可以正常的施加信号和读取信号。此外还可以初步的判断出所述量子比特探测器的工作性能。
步骤202:在所述数据传输总线的传导性达标的基础上,借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测并确定所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能。具体包括:
步骤202-1:针对待检测所述量子比特探测器,以步骤201确定的所述量子比特探测器的本征工作频率为中心,确定第二预设频率范围,本实施例设置两个不同区间的第二预设频率范围,以所述本征工作频率为中心频率、带宽10MHz的小范围频率区间[本征工作频率-5MHz,本征工作频率+5MHz],和以所述本征工作频率为中心频率、带宽20MHz的大范围频率区间[本征工作频率-10MHz,本征工作频率+10MHz]。
步骤202-2:在量子芯片上只施加功率-40dBm,频率范围为所述小范围频率区间的量子比特读取信号,测量所述量子比特读取反馈信号,记为第一量子比特探测器特征能谱曲线。在量子芯片上只施加功率-40dBm,频率范围为所述大范围频率区间的量子比特读取信号,测量所述量子比特读取反馈信号,记为第二量子比特探测器特征能谱曲线。
步骤202-3:根据步骤202-2获得所述第一量子比特探测器特征能谱曲线和所述第二量子比特探测器特征能谱曲线确定待检测所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能,具体包括:
步骤202-3-1:利用品质因子拟合函数对步骤202-2获得所述第一量子比特探测器特征能谱曲线和所述第二量子比特探测器特征能谱曲线进行拟合处理,得到所述量子比特探测器精确的本征工作频率以及品质因子;
步骤202-3-2:检测所述品质因子是否达到预设范围,若达到,则判断待测量所述量子比特探测器性能达标;若检验不通过,则完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片不合格。
接下来,在所述量子比特装置和所述量子比特探测器无效耦合下,即量子比特读取信号的频率调整为-10dBm,重复步骤202-2和步骤202-3,获得所述量子比特探测器精确的相干工作频率以及品质因子。
以上过程,通过所述小范围频率区间的测试,可以精确的所述量子比特探测器的频率;通过所述大范围频率区间的测试,除了获取所述量子比特探测器的频率值以外,还可以获取所述数据传输总线的本底数据,用于在分析所述量子比特探测器工作参数的时候扣除本底的影响,提高测量精度。
本征工作频率和相干工作频率两者的差值反映了量子比特装置在受外部控制信号时对量子比特探测器的影响,又称为量子比特探测器的色散偏移。当所述量子比特装置上施加外部控制信号时,所述量子比特探测器的色散偏移值受外部控制信号的调控。所述量子比特探测器的色散偏移值受外部控制信号的调控结果,可以作为量子比特相关信息读取的依据。其中,所述量子比特探测器对所述量子比特装置的相关信息取是依靠所述量子比特探测器与所述量子比特装置的共振特性实现的;即当所述量子比特探测器的工作频率与所述量子比特装置的频率相等或者相近时,共振效果最强,所述量子比特探测器可以最大程度的读取到所述量子比特装置中相关信息。
步骤203:在所述量子比特探测器的工作性能达标的基础上,借助所述量子比特探测器的工作参数、所述直流电压偏置信号、所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测所述第一控制信号传输线的传导性,并确定所述量子比特装置的工作性能。具体包括:
步骤203-1:所述量子比特装置处于第三设定工作模式下,施加所述直流电压偏置信号和所述量子比特读取信号,其中所述直流电压偏置信号的值为一系列预设固定值。
其中,所述第三工作模式包括:所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合且所述量子比特读取信号处于第三预设频率范围的模式,即量子比特读取信号的功率设置为-40dBm。
其中,所述第三预设频率范围,取决于步骤202中确定的所述量子比特探测器的精确频率值。本发明实施例中,所述量子比特探测器的精确频率在6.35-6.6GHz之间,为了保证可以完全覆盖所述量子比特探测器的精确频率。所述第三预设频率范围设置为6.3-6.7GHz。
其中,所述直流电压偏置信号设置为直流偏置电压信号,所述直流偏置电压信号的电压范围为-5V到+5V。
步骤203-2:在每个所述预设固定值的所述直流电压偏置信号作用时,均获得施加所述量子比特读取信号时对应的所述量子比特读取反馈信号;量子比特读取反馈信号随所述直流电压偏置信号以及量子比特读取信号变化的图像记为量子比特探测器调制能谱曲线。
具体的,为了得到精确的测量值,所述直流偏置电压信号采取0.05V的步进递增方式,从-5V递增到+5V,每步进递增一次,测量一次所述量子比特读取反馈信号随所述量子比特读取信号变化的数据信息。然后将所有直流偏置电压信号的数据信息以直流偏置电压信号为横轴、量子比特读取信号为纵轴、读取反馈信号幅度为深度做成如图6所示的二维深度图。
步骤203-3:判断所述量子比特探测器调制能谱曲线中的调制峰值参数,其中,所述调制峰值参数包含每个所述预设固定值的所述直流电压偏置信号作用下,所述量子比特探测器调制能谱曲线中的峰值参数。
步骤203-4:检验所述量子比特探测器调制能谱曲线中的峰值参数是否随所述直流电压偏置信号的所述预设固定值具有周期性变化性质。
步骤203-5:若判断呈周期变化性质,则判断所述第一控制信号传输线的传导性达标,并确定所述量子比特装置的工作性能达标,完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片合格。若检验不通过,则完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片不合格。
如图6所示,图中横坐标是所述直流偏置电压值,设定在-5到+5V之间递增;纵坐标是频率值,也是所述第三预设频率范围内的频率点;图中右边纵坐标代表深度,表示的是所述增益参数S21的幅度值。
具体的,分析图6中的曲线,沿着横轴和右边深度方向,所述量子比特探测器调制能谱曲线中的所述增益参数S21的幅度值随着所述直流偏置电压值的变化呈现规律的周期性变化;以及沿着左边纵轴和右边深度图,所述量子比特探测器调制能谱曲线中的所述增益参数S21的幅度值随着所述第三预设频率值得变化也呈现规律的周期性变化,可以从图6中比较直观的看到,所述量子比特探测器的工作频率在6.5GHz,是预设所述量子比特探测器中的一个。
通过分析图6中的所述量子比特探测器调制能谱曲线中的周期性变化的幅度值,可以判断出:当在所述第一控制信号传输线上施加所述直流电压偏置信号时,所述量子比特装置响应所述直流电压偏置信号,所述量子比特装置相关信息发生变化,并且通过所述量子比特探测器读取到这种变化,通过所述量子比特读取反馈信号呈现出来,进而可以判断出所述第一控制信号传输线是导通的,且可以正常的施加所述直流电压偏置信号。
与现有技术相比,本发明通过在数据传输总线一端接收量子比特读取信号,所述量子比特读取信号依次通过所述数据传输总线、量子比特探测器、量子比特装置,通过设置在所述量子比特装置上的第一控制信号传输线,提供第一控制信号,改变所述量子比特装置的相关信息,并通过所述量子比特探测器读取所述量子比特装置的相关信息并得到所述量子比特读取反馈信号,最终通过所述数据传输总线另一端发射所述量子比特读取反馈信号,借助所述量子比特读取反馈信号和所述量子比特读取信号,检测并确定所述数据传输总线的传导性、所述量子比特探测器的工作参数及工作性能、所述第一控制信号传输线的传导性及所述量子比特装置的工作性能,本发明提供的量子芯片标准检测方法,检测流程简单,数据分析直观、高效。
实施例3
本实施例3提供一种量子检测方法,量子芯片上设置有多个并联连接在数据传输总线上的量子比特,其中任意一个量子比特上均设置有一一对应的且相互耦合的量子比特装置和量子比特探测器,所述量子比特探测器远离对应所述量子比特装置的一端均连接至集成设置在所述量子芯片上的一数据传输总线,所述数据传输总线用于接收量子比特读取信号和发射量子比特读取反馈信号;所述量子比特装置上均耦合连接有第一控制信号传输线,所述第一控制信号传输线提供的第一控制信号包括直流电压偏置信号。
如图7所示,对所述量子芯片进行检测的时候,依次检测1-N个所述量子比特的工作性能和工作参数,每一个所述量子比特工作性能和工作参数的检测步骤具体包括:
步骤301:数据传输总线的传导性检测;
首先对所述量子比特的所述数据传输总线的传导性进行检测;若检测合格,则进入下一步测量;若检验不通过,则完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片不合格,重新获取量子芯片重复步骤301。
步骤302:量子比特探测器的工作参数以及工作性能检测;
在检测单个所述量子比特的所述数据传输总线的传导性合格的基础上,对所述量子比特探测器的工作参数及工作性能进行检测;若检测合格,则进入下一步测量;若检验不通过,则完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片不合格,重新获取量子芯片重复步骤301。
步骤303:量子比特装置的工作性能检测;
在检测所述量子比特的所述数据传输总线的传导性以及所述量子比特探测器的工作参数及工作性能合格的基础上,对所述量子比特装置的工作性能进行检测;
其中若检测合格,则进入下一个量子比特的检测步骤,重复步骤301;若检验不通过,则完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片不合格,重新获取量子芯片重复步骤301。
步骤304:切换量子比特1、2、3、4......N;
其中,检测单个所述量子比特的工作性能和工作参数并判断合格之后,切换所述量子比特,重复步骤302-304,当依次检测完N个所述量子比特的工作参数以及工作性能并判断合格之后,判断量子芯片合格。
通过实施例3所述的量子芯片检测方法,依次对所述量子芯片内各所述量子比特的工作性能和工作参数进行检测,并判断检测结果,当任一检测结果不合格,即判断所述量子芯片不合格,避免重复操作,提高检测效率。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果,以上所述仅为本发明的较佳实施例,但本发明不以图面所示限定实施范围,凡是依照本发明的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种量子芯片检测方法,所述量子芯片上设置有多个一一对应的且相互耦合的量子比特装置和量子比特探测器,各所述量子比特探测器远离对应所述量子比特装置的一端均连接至集成设置在所述量子芯片上的一数据传输总线,所述数据传输总线用于接收量子比特读取信号和发射量子比特读取反馈信号;
各所述量子比特装置上均耦合连接有第一控制信号传输线,所述第一控制信号传输线提供的第一控制信号包括直流电压偏置信号;
其特征在于,所述检测方法包括:
借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测并确定所述数据传输总线的传导性;
在所述数据传输总线的传导性达标的基础上,借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测并确定所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能;
在所述量子比特探测器的工作性能达标的基础上,借助所述量子比特探测器的工作参数、所述直流电压偏置信号、所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测所述第一控制信号传输线的传导性,确定所述量子比特装置的工作性能,并判断量子芯片是否合格。
2.根据权利要求1所述的量子芯片检测方法,其特征在于,借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测并确定所述数据传输总线的传导性;具体包括:
在所述量子比特装置处于第一设定工作模式下,只施加量子比特读取信号;
获得只施加所述量子比特读取信号时对应的所述量子比特读取反馈信号曲线,并记为数据传输总线特征能谱曲线;
确定所述数据传输总线特征能谱曲线中的峰值参数;
对所述峰值参数进行检验,若检验通过,则所述数据传输总线的性能达标;若检验不通过,则完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片不合格。
3.根据权利要求2所述的量子芯片检测方法,其特征在于,所述第一设定工作模式包括:
所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合且所述量子比特读取信号处于第一预设频率范围的模式、所述量子比特装置和所述量子比特探测器无效耦合且所述量子比特读取信号处于第一预设频率范围的模式之一。
4.根据权利要求2所述的量子芯片检测方法,其特征在于,所述峰值参数包括信号峰数量、峰值频率、峰值幅度至少之一;
判断所述峰值参数是否符合预设参数,具体包括:
检验在第一预设频率范围内,所述信号峰数量是否等于预设数值;
或,
检验所述峰值频率与指定所述量子比特探测器的预设频率的差值是否在预设容忍值以内;
或,
检验所述峰值幅度是否达到预设幅度容忍值以内。
5.根据权利要求4所述的量子芯片检测方法,其特征在于,当所述峰值频率与指定量子比特探测器的预设频率的差值在预设容忍值以内时,确定所述峰值频率为指定量子比特探测器的本征工作频率或相干工作频率。
6.根据权利要求1所述的量子芯片检测方法,其特征在于,借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检测并确定所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能;具体包括:
针对待检测所述量子比特探测器,在所述量子比特装置处于第二设定工作模式下,只施加所述量子比特读取信号;
获得只施加所述量子比特读取信号时对应的所述量子比特读取反馈信号曲线,并记为量子比特探测器特征能谱曲线;
根据所述量子比特探测器特征能谱曲线确定待检测所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能;
对所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能进行检验,若检验通过,则所述量子比特探测器的性能达标;若检验不通过,则完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片不合格。
7.根据权利要求6所述的量子芯片检测方法,其特征在于,所述第二设定工作模式至少包括:
所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合且所述量子比特读取信号处于第二预设频率范围的模式、所述量子比特装置和所述量子比特探测器无效耦合且所述量子比特读取信号处于第二预设频率范围的模式之一。
8.根据权利要求6所述的量子芯片检测方法,其特征在于,所述根据所述量子比特探测器特征能谱曲线确定待检测所述量子比特探测器的工作参数以及工作性能,具体包括:
对所述量子比特探测器特征能谱曲线进行拟合处理,得到所述量子比特探测器精确的本征工作频率或相干工作频率以及品质因子;
检测所述品质因子是否达到预设范围。
9.根据权利要求1所述的量子芯片检测方法,其特征在于,所述借助所述量子比特探测器的工作参数、所述直流电压偏置信号、借助所述量子比特读取信号和所述量子比特读取反馈信号,检验所述第一控制信号传输线的传导性,确定所述量子比特装置的工作性能,具体包括:
所述量子比特装置处于第三设定工作模式下,施加所述直流电压偏置信号和所述量子比特读取信号,其中所述直流电压偏置信号的值为一系列预设固定值;
在每个所述预设固定值的所述直流电压偏置信号作用时,均获得施加所述量子比特读取信号时对应的所述量子比特读取反馈信号;并将量子比特读取反馈信号随所述直流电压偏置信号以及量子比特读取信号变化的图像记为量子比特探测器调制能谱曲线;
确定所述量子比特探测器调制能谱曲线中的调制峰值参数,其中,所述调制峰值参数包含每个所述预设固定值的所述直流电压偏置信号作用下,所述量子比特探测器调制能谱曲线中的峰值参数;
检验所述调制峰值参数是否随所述直流电压偏置信号的所述预设固定值具有周期性变化性质;
若判断呈周期变化性,再检验所述调制峰值参数随所述直流电压偏置信号的所述预设固定值的具体变化范围以及变化周期是否在预设数值范围以内,若检验通过,则判断所述第一控制信号传输线的传导性达标,并确定所述量子比特装置的工作性能达标,完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片合格;若检验不通过,则完成对该量子芯片的检测,并判定所述量子芯片不合格。
10.根据权利要求9所述的量子芯片检测方法,其特征在于,所述第三设定工作模式包括:
所述量子比特装置和所述量子比特探测器有效耦合且所述量子比特读取信号处于第三预设频率范围的模式。
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Families Citing this family (6)
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108445293A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-08-24 | 合肥本源量子计算科技有限责任公司 | 一种量子芯片端口阻抗测试装置及测量方法 |
CN109037877A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-18 | 合肥本源量子计算科技有限责任公司 | 一种低温耦合器及超导量子芯片的测控方法 |
CN109217939A (zh) * | 2018-06-20 | 2019-01-15 | 浙江大学 | 用于量子比特的可扩展、低延迟反馈调控设备 |
CN109542028A (zh) * | 2018-04-28 | 2019-03-29 | 合肥本源量子计算科技有限责任公司 | 一种量子测控系统 |
CN109683086A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-26 | 合肥本源量子计算科技有限责任公司 | 一种量子比特控制信号生成方法 |
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US10352992B1 (en) * | 2016-01-11 | 2019-07-16 | Rigetti & Co, Inc. | Quantum error-correction in microwave integrated quantum circuits |
Family Cites Families (1)
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---|---|---|---|---|
US20190042264A1 (en) * | 2018-09-27 | 2019-02-07 | Xiang Zou | Apparatus and method for single chip quantum control stack |
-
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10352992B1 (en) * | 2016-01-11 | 2019-07-16 | Rigetti & Co, Inc. | Quantum error-correction in microwave integrated quantum circuits |
CN109804387A (zh) * | 2016-06-09 | 2019-05-24 | 谷歌有限责任公司 | 自动量子比特校准 |
CN109542028A (zh) * | 2018-04-28 | 2019-03-29 | 合肥本源量子计算科技有限责任公司 | 一种量子测控系统 |
CN108445293A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-08-24 | 合肥本源量子计算科技有限责任公司 | 一种量子芯片端口阻抗测试装置及测量方法 |
CN109217939A (zh) * | 2018-06-20 | 2019-01-15 | 浙江大学 | 用于量子比特的可扩展、低延迟反馈调控设备 |
CN109037877A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-18 | 合肥本源量子计算科技有限责任公司 | 一种低温耦合器及超导量子芯片的测控方法 |
CN109683086A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-26 | 合肥本源量子计算科技有限责任公司 | 一种量子比特控制信号生成方法 |
CN109884504A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-06-14 | 合肥本源量子计算科技有限责任公司 | 一种量子芯片电容检测方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Measurements of a Persistent-Current Qubit Driven by an On-Chip Radiation Source;Jonathan L. Habif 等;《IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY》;20051231;第15卷(第2期);第872-875页 * |
超导量子比特的耦合研究进展;赵娜 等;《物理学报》;20131231;第62卷(第1期);第010301-1~15 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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